情境創(chuàng)設(shè)在“反應(yīng)熱”教學(xué)中的實(shí)踐研究

劉必勝

摘要：中學(xué)化學(xué)中有很多復(fù)雜、抽象的知識(shí)點(diǎn)，有些地方涉及到繁雜計(jì)算，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)都會(huì)不自覺地產(chǎn)生一定的排斥心理。這時(shí)候如果能夠創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，打造優(yōu)質(zhì)的互動(dòng)氛圍，會(huì)取得事半功倍的教學(xué)成效。作者在“反應(yīng)熱”教學(xué)部分，采用了情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)方式，取得了很好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：情境創(chuàng)設(shè);課堂教學(xué);反應(yīng)熱

文章編號(hào)：1008-0546（2020）02-0021-03 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.02.007

“反應(yīng)熱”在化學(xué)《必修二》和《選修四》中都有出現(xiàn)?！胺磻?yīng)熱”部分涵蓋了化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用、吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、反應(yīng)熱（焓變）、正確書寫熱化學(xué)方程式，能根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的簡(jiǎn)單計(jì)算等內(nèi)容。這部分內(nèi)容枯燥、理論性較強(qiáng)還涉及到計(jì)算。學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容學(xué)習(xí)有一定的畏懼心理，普遍興趣不高。在以往這部分內(nèi)容教學(xué)中教師總是處在主要地位，而學(xué)生常常只是被動(dòng)地單純聽課，很少有學(xué)生做課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)更是寥寥無幾。教學(xué)效果相對(duì)較差。

針對(duì)上述問題，創(chuàng)造一些生動(dòng)活潑、新穎有趣且富有挑戰(zhàn)性的情境，有助于提高教學(xué)的有效性。因此，創(chuàng)設(shè)情境模式教學(xué)嘗試就顯得重要和有意義了。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路

心理學(xué)認(rèn)為，學(xué)習(xí)者只有對(duì)事物有了興趣之后，才會(huì)產(chǎn)生了解這個(gè)事物的內(nèi)驅(qū)力，才會(huì)有學(xué)習(xí)的愿望。問題情境創(chuàng)設(shè)，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的一種重要方式，也是化學(xué)課堂教學(xué)的重要一環(huán)，更是一個(gè)教師教學(xué)基本功的體現(xiàn)。只有讓學(xué)生在實(shí)際情境中參與進(jìn)來，才能真正將學(xué)生引入到學(xué)習(xí)的道路上。

反應(yīng)熱部分理論化嚴(yán)重，內(nèi)容相對(duì)比較單調(diào)、枯燥，而且還需要學(xué)生進(jìn)行計(jì)算。很多學(xué)生學(xué)習(xí)這一部分內(nèi)容時(shí)都比較抵觸。這部分教學(xué)嘗試采用情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)方法，將這部分的教學(xué)知識(shí)參考學(xué)生的興趣愛好，與實(shí)際情境結(jié)合，將教學(xué)內(nèi)容融入實(shí)際的教學(xué)情境中，使得抽象的知識(shí)變?yōu)閷?shí)際生活中用到的實(shí)用知識(shí)，并且對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)成任務(wù)組的形式來完成，讓學(xué)生在自己喜歡的環(huán)境氛圍中進(jìn)行學(xué)習(xí)是一個(gè)很好的教學(xué)嘗試。

二、主要教學(xué)環(huán)節(jié)

1.創(chuàng)設(shè)情境一：直接進(jìn)行反應(yīng)熱計(jì)算學(xué)生比較反感。我們可以嘗試對(duì)生活中的問題從化學(xué)的視角來解決。因此，我們聯(lián)系生活設(shè)計(jì)了一個(gè)解決實(shí)際問題的情境引入課堂（見任務(wù)一）。如此，可以激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

任務(wù)一：以前南京城市用氣都是水煤氣，但是現(xiàn)在南京城市用氣是天然氣。請(qǐng)你結(jié)合南京市民用管道燃料的燃燒熱及價(jià)格等信息（表1），分析使用哪種燃料更經(jīng)濟(jì)合算？

從單位體積燃料完全燃燒釋放的熱量和價(jià)格角度等綜合估算。使用等體積的天然氣釋放熱量是水煤氣的3倍左右，但天然氣價(jià)格只有水煤氣的2倍（2004年）。使用等體積的液化氣釋放熱量是天然氣2.5-3.3倍，但液化氣價(jià)格卻是天然氣的5倍左右。

學(xué)生積極思考后討論最終得出結(jié)論：使用天然氣相對(duì)更經(jīng)濟(jì)合算。

2.創(chuàng)設(shè)情境二：已知CO和H2的燃燒熱近似相等，天然氣燃燒熱是水煤氣3倍左右。如果沒有各物質(zhì)具體燃燒熱數(shù)據(jù)，你能否從分子組成上通過估算解釋這個(gè)現(xiàn)象？（根據(jù)化學(xué)式，學(xué)生會(huì)展開各種設(shè)想。由于好奇心，最后必然會(huì)有學(xué)生得到下面的設(shè)想：一個(gè)CH4可以假想近似為一個(gè)CO分子和兩個(gè)H2分子捏合而成（圖1）1

3.創(chuàng)設(shè)情境三：有了情境二的設(shè)想后，不少學(xué)生有了更進(jìn)一步的大膽設(shè)想。很多學(xué)生認(rèn)為CH4分子應(yīng)該看作1個(gè)c原子和2個(gè)H2分子“捏”在一起的產(chǎn)物更精確。蓋斯定律指出：不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。利用蓋斯定律能否讓上述設(shè)想得到驗(yàn)證呢？見任務(wù)三。

任務(wù)三：實(shí)際上很多同學(xué)早已經(jīng)看出但不敢說出：CH4應(yīng)該看作1個(gè)c原子和2個(gè)H2分子“捏”在一起的產(chǎn)物更加貼切。1mol甲烷釋放的熱量與1mol碳和2mol氫氣的燃燒放熱總量相等嗎？

4.情境創(chuàng)設(shè)四：剛才是從宏觀角度來進(jìn)行了推斷。我們能否再從微觀角度進(jìn)行證實(shí)呢？！見任務(wù)四。

任務(wù)四：從微觀角度來看，1mol甲烷燃燒釋放的熱量與1mol碳和2mol氫氣的燃燒放熱總量為何不等？請(qǐng)考慮c（金剛石，s）+2H2（g）=CH4（g）有能量變化的微觀原因是什么（圖4）？結(jié)合表3鍵能數(shù)據(jù)，估算其反應(yīng)熱。

5.歸納小結(jié)：見圖5。

最后再通過“高考真題再現(xiàn)”和“仿真訓(xùn)練”兩種形式（略）進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練（其實(shí)這也是高考真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)）。學(xué)生普遍積極性很高，一節(jié)課下來，學(xué)生個(gè)個(gè)都勁頭實(shí)足、意猶未盡。

三、研究總結(jié)

本節(jié)課教學(xué)中，主要?jiǎng)?chuàng)設(shè)了四個(gè)情境。這四個(gè)情境具有整體相關(guān)性。在每個(gè)情境中都設(shè)置了一個(gè)主要任務(wù)。而這些任務(wù)的設(shè)置都是環(huán)環(huán)相扣，層層遞進(jìn)的。

任務(wù)一中，學(xué)生進(jìn)一步理解了“燃燒熱”的含義，學(xué)會(huì)了根據(jù)“燃燒熱”進(jìn)行估算解決實(shí)際問題。感受到了我們學(xué)習(xí)化學(xué)理論知識(shí)還要結(jié)合生活實(shí)際才能正確應(yīng)用。

任務(wù)二中，學(xué)生大膽從分子構(gòu)成層面做出估算假設(shè)，然后進(jìn)行理論驗(yàn)證。學(xué)生進(jìn)一步理解了“反應(yīng)熱”（焓變）。初步體會(huì)到了“蓋斯定律”的妙用。

任務(wù)三中，學(xué)生從分子構(gòu)成層面做出精算假設(shè)，然后自覺地進(jìn)行了理論驗(yàn)證。再一次理解“反應(yīng)熱”（焓變）。并自覺地利用“蓋斯定律”解決問題。

任務(wù)四中，學(xué)生在任務(wù)三的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從微觀“原子占有率”以及“鍵能”角度分析了化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，并進(jìn)行了計(jì)算驗(yàn)證。

熱化學(xué)部分內(nèi)容的教學(xué)通過這種情境教學(xué)模式的創(chuàng)設(shè)后，孩子也深深感受到了化學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)用價(jià)值，興趣陡然上升。通過分層次地提出問題、思考討論問題和解決問題也感受到了學(xué)習(xí)過程的快樂。自然這部分知識(shí)學(xué)習(xí)效果非常明顯。

筆者所帶的兩個(gè)班級(jí)。高二（2）班按照傳統(tǒng)模式授課，高二（6）按照情境創(chuàng)設(shè)模式教學(xué)。原先這兩個(gè)班級(jí)層次相當(dāng)，人數(shù)及性別比例接近且期中考試均分也是比較接近。后期測(cè)試情況對(duì)比，明顯后者居優(yōu)。

學(xué)生為什么視學(xué)習(xí)化學(xué)為畏途？原因在于化學(xué)充斥著眾多的抽象符號(hào)、深?yuàn)W原理和復(fù)雜的反應(yīng)式。為師者要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)與我們的生活息息相關(guān)，化學(xué)原理無時(shí)無處不存在于我們身邊。巧妙地創(chuàng)設(shè)情境，可以拉近學(xué)生與化學(xué)的距離，以引起學(xué)生的態(tài)度體驗(yàn)，以濃厚的興趣和探究的欲望走進(jìn)化學(xué)。情境創(chuàng)設(shè)有很多方式，有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動(dòng)具體的場(chǎng)景，如：講述故事、展開訪談、形象描述、生活游戲、常識(shí)辯論、影視劇作，甚至古人的詩歌等等，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在情境中生疑，在體驗(yàn)中慎思，在問題中生發(fā)探究的欲望，在探究中相互討論、解決問題，整個(gè)過程下來，學(xué)生思維能力就會(huì)得到很大提升。

當(dāng)然，本文只是在“熱化學(xué)”部分嘗試了創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)。今后在其他內(nèi)容的教學(xué)過程中，筆者也將針對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)出更多的教學(xué)情境。讓學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)不再感到壓力，能夠在輕松愉快的氛圍中學(xué)習(xí)，將學(xué)習(xí)演繹成一場(chǎng)故事，甚至是在欣賞一首詩歌！